化工原理 夏清版 配套課件(45-46學(xué)時)

1、1第 5 章 干燥5.4.1 干燥過程的平衡關(guān)系5.4 干燥過程的平衡關(guān)系與速率關(guān)系5.4.2 干燥過程的速率關(guān)系5.4.3 干燥機(jī)理及干燥時間的計(jì)算2一、干燥過程機(jī)理濕空氣水分傳遞 由內(nèi)部向表面遷移由表面向空氣中汽化濕物料31.恒速干燥階段內(nèi)部遷移速率表面汽化速率特征： 表面維持潤濕狀態(tài)，汽化的水分為非結(jié)合水分；空氣傳給濕物料顯熱水分汽化所需潛熱。表面汽化控制階段一、干燥過程機(jī)理?42.降速干燥階段內(nèi)部遷移速率表面汽化速率表面逐漸變干，汽化的水分為結(jié)合水分；干燥速率。)(形狀、尺寸物料本身結(jié)構(gòu)、fU 內(nèi)部遷移控制階段特征：一、干燥過程機(jī)理51.恒定干燥條件下干燥時間的計(jì)算(1)恒速干燥階段d

2、dG XUS cUUconst1c10cddXXGXU S 由二、干燥時間的計(jì)算611cc()GXXU S積分得Uc的來源：由干燥速率曲線得出；由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。Xc的來源由干燥速率曲線得出；由手冊查出。二、干燥時間的計(jì)算恒速干燥階段干燥時間7(2)降速干燥階段22C20ddXXGXSUddG XUS constU 由二、干燥時間的計(jì)算8設(shè) U 與 X 為線性關(guān)系cc0*XUkXX*XXkUXXU*0XXUkX*ccXUkXX二、干燥時間的計(jì)算9積分得*c2*2lnXXXGSkXX*cc2*c2lnXXXXGSUXX2c22*0dd()XXXGXSkXX降速干燥階段干燥時間二、干燥時間的計(jì)算10

3、若 X * 很低或缺乏 X * 數(shù)據(jù)，令0*XXkXXkUXX*則故降速干燥階段干燥時間二、干燥時間的計(jì)算cc2c2lnXXGS UX11總干燥時間212.變動干燥條件下干燥時間的計(jì)算(選讀)cc1cc21lnG XXXU SXX 0*X若二、干燥時間的計(jì)算125.5 干燥設(shè)備5.4 干燥過程的平衡關(guān)系與速率關(guān)系5.5.1 干燥器的基本要求與分類第 5 章 干燥13一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求： 保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量要求 干燥速率快； 操作控制方便、勞動條件好。含水量、強(qiáng)度； 形狀、 熱效率高；14二、干燥器的分類按傳熱方式分類：對流干燥器廂式干燥器氣流干燥器沸騰干燥器轉(zhuǎn)筒干燥器噴霧干燥

4、器傳導(dǎo)干燥器滾筒干燥器真空盤架式干燥器紅外線干燥器輻射干燥器微波干燥器介電干燥器155.5 干燥設(shè)備5.4 干燥過程的平衡關(guān)系與速率關(guān)系5.5.1 干燥器的基本要求與分類5.5.2 干燥器的主要類型(選讀)5.5.2 干燥器的設(shè)計(jì)(選讀)第 5 章 干燥16思考題作業(yè)題: 7、8練 習(xí) 題 目1.干燥過程的機(jī)理如何？2.恒速干燥階段的時間如何計(jì)算？3.干燥器有哪些主要類型？17本 章 小 結(jié)本章重點(diǎn)掌握內(nèi)容1.濕空氣的性質(zhì)及濕度圖濕空氣的性質(zhì)；濕度圖的構(gòu)造及應(yīng)用。2.干燥過程的物料衡算與熱量衡算干燥系統(tǒng)的物料衡算；干燥系統(tǒng)的熱量衡算；空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化。18干燥過程的平衡關(guān)系與速率關(guān)系

5、： 平衡曲線； 物料中所含水分的性質(zhì)； 干燥曲線； 干燥速率與干燥速率曲線； 干燥過程機(jī)理。本 章 小 結(jié)19 在直徑1.2 m、長度6 m的轉(zhuǎn)筒干燥器中，常壓下干燥溫度24 、濕含量0.037（濕基，下同）的濕物料，經(jīng)干燥后，物料的溫度60 、濕含量0.002，干燥產(chǎn)品的流量1 000 kg/h 。干燥介質(zhì)為溫度25 、相對濕度55的新鮮空氣，空氣進(jìn)、出干燥器的溫度分別為85 和30 。預(yù)熱器中采用180 kPa的飽和水蒸氣加熱，預(yù)熱器的熱損失可忽略。已知25 水的飽和蒸汽壓3 168.4 Pa。絕干料課堂討論：干燥綜合練習(xí)題20比熱容1.507 kJ/(kg(絕干料) ) ，干燥器外壁與空

6、氣的總傳熱系數(shù) 35 kJ/(m2h ) 。 (1) 計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量； (2) 計(jì)算加熱蒸汽的消耗量； (3) 計(jì)算干燥系統(tǒng)的熱效率。 課堂討論：干燥綜合練習(xí)題21干燥器有熱損失非等焓干燥過程課堂討論：干燥綜合練習(xí)題干燥器 PQ241預(yù)熱器 250t302t %550 002. 02w 037. 01w1.2 m21 000 kg / hG kJ / (kg(絕干料) 180kPa 飽和水蒸氣加熱s03168.4 Pap185t 260LQ6.0 mS1.507c 221.求解: V 需求0Hkg / kg(絕干氣)m3 / kg(絕干氣)課堂討論：干燥綜合練習(xí)題HVLv 0H0273(0.

7、772 1.244)273tvH0s000s00.622pHpp0.622 0.55 3168.40.010 9101 3250.55 3168.4H273 25(0.772 1.244 0.0109)0.857273v23需求kg / kg(絕干氣)1110.0370.038 411 0.037wXwkg / kg絕干料kg / kg絕干料kg (絕干料)/ hkg / h課堂討論：干燥綜合練習(xí)題21WLHH12WHH、100.010 9HH2220.0020.00211 0.002wXw22(1)1 000 (1 0.002)998.0GGw12()998.0 (0.038 40.002)

8、36.33WG XX24物料衡算熱量衡算kJ / kg(絕干氣)(1.5074.187 0.038 4) 2440.0kJ / kg(絕干料)課堂討論：干燥綜合練習(xí)題21()L HHW2(0.010 9)36.33 (a)L H 2()Lf H1122LLIGILIGIQ1111(1.01 1.88)2 490IHtH(1.01 1.88 0.0109) 85 2490 0.0109 114.71Sw11()Icc X 25kJ / kg(絕干料)kJ / h課堂討論：干燥綜合練習(xí)題2Sw22()Icc X (1.5074.187 0.002) 6090.9L12()02ttDLtQS t 總

9、總85 302525 716.6235 (3.14 1.2 6)2114.7998.0 40.0998.0 90.925 716.6LLI2114.776 514.8 (b)LLI2()Lf I262222(1.01 1.88)2 490IH tH聯(lián)立(a)、(b)、(c)式，解得kJ / kg(絕干氣)20.0231H kg / kg(絕干氣)kg / h課堂討論：干燥綜合練習(xí)題22(1.01 1.88) 302 490HH222 546.430.3 (c)IH22()If H289.12I 2 984.0L 27H2 984.0 0.8572 557.0VLvm3 / h需求PQ0000(1.01 1.88)2 490IH tHkJ / kg(絕干氣 )kJ / h 課堂討論：干燥綜合練習(xí)題PQrw蒸汽2.求w蒸汽P10()QL II(1.01 1.88 0.010 9) 25 2 490 0.010 952.9P2 984.0 (114.752.9)184 411.2Q 28查得180 kPa飽和水蒸氣的汽化熱為kJ / kgkg /